CN211505378U - 一种多功能多场景的室内环境监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多功能多场景的室内环境监测仪，主要包括PM2.5传感器模块1、甲醛传感器模块2、VOC传感器模块3、温湿度传感器模块4、硫化物传感器模块5、下载电路模块6、存储模块7、WIFI模块8、主模块9（主控制器）、电源模块10、液晶显示屏模块11、蜂鸣器模块12、静音风扇模块13。主模块9采用高性能32位超低功耗ARM微处理器，其内部自带12位AD转换器，温湿度传感器自带AD转换器模块，直接把数据发送给主控制器。该环境监测仪不仅可以检测PM2.5、甲醛、VOC、硫化物、温湿度等参数，VOC传感器还具有酒精检测功能，可以用于测试是否酒驾。当厨房、工厂有燃气泄漏或者发生火灾时，能引发蜂鸣器报警，提醒人们及时采取紧急措施。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多功能多场景的室内环境监测仪，用于24小时监测PM2.5以及有毒有害气体的高精准型室内环境监测仪，还具有酒驾测试、燃气泄漏检测、无烟区检测以及火灾预警等功能。
背景技术
随着人们环保意识的不断提高，对环境安全与是空气质量越来越重视。目前PM2.5已成为空气中主要的污染源。此外，家庭装饰装修过程中使用的涂料是室内甲醛和VOC的主要来源之一，多数情况下，室内装修后存在甲醛和VOC含量超标的问题，给人体健康带来严重危害。室内湿度也不宜过高或过低。所以实时监测室内环境，及时采取应对措施具有重要的意义。现有的空气质量检测仪多数功能较单一，在不进行空气质量检测时，用处不大，只能闲置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种多功能多场景的室内环境监测仪。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种多功能多场景的室内环境监测仪，采用高性能32位超低功耗ARM微处理器作为主控制器，将PM2.5传感器、甲醛传感器、VOC传感器以及硫化物传感器输出的模拟信号转化成数字信号，并经过软件滤波、优化，计算出PM2.5、甲醛、硫化物以及VOC的实时浓度。温湿度模块自带AD与处理模块，直接把数据发送给主控制器。
进一步，使用一个电源模块将220V/50Hz民用电源转换为直流5V以及直流3.3V给监测仪供电，通过串口也可以提供5V电压，当电源断电时自动开启后备纽扣电池供电，给实时时钟与备份区域供电。
进一步，所述的32位ARM处理器为STM32F103ZET6，并且其内部自带多个12位模数转换器，采取DMA请求方式处理AD数据。
进一步，所述的WIFI模块采用AP模式，TCP服务器的方式，只要手机开启WIFI连接到WIFI模块即可通过APP获取数据。
进一步，本实用新型提供日期、时间等信息显示功能，可以间接性在观看时间的同时关注到空气质量。提升对空气质量的关注度。
进一步，本实用新型提供长按开关机功能，长按按键进入待机模式，长按按键可以进入正常模式。
进一步，本实用新型的PM2.5传感器不仅可以检测细颗粒物，还可以检测粉尘浓度以及烟雾浓度，当PM2.5浓度过高时，系统通过WIFI模块向用户手机发生预警信息，警告可能存在火灾危险，同时控制蜂鸣器发出报警声音。
进一步，本实用新型的VOC传感器不仅可以测试VOC综合浓度，还可以测量酒精以及甲烷等燃气的浓度，当VOC浓度过高时触发蜂鸣器报警，提醒用户可能存在燃气泄漏火灾酒后驾驶等风险。
进一步，通过一个静音风扇，促进空气流动，提高传感器的灵敏度与反应速度，提高数据的准确性。
本实用新型的有益效果为：该监测仪不仅可以检测PM2.5、甲醛、VOC、硫化物、温湿度等参数，实时在液晶显示屏以及用户手机端显示。PM2.5传感器还可用于火灾预警，VOC传感器还具有燃气和酒精检测功能。用户驾车出行前，可使用监测仪测试是否存在酒驾风险。而且当厨房、工厂等室内有燃气泄漏或者发生火灾时，能引发蜂鸣器报警并实时发生信息至用户手机，提醒人们及时采取应急措施，是一个多功能、实用性强的设备。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构示意图；
图2为本实用新型PM2.5传感器模块的具体电路图；
图3为本实用新型甲醛传感器模块的具体电路图；
图4为本实用新型VOC传感器模块的具体电路图；
图5为本实用新型温湿度传感器模块的具体电路图；
图6为本实用新型硫化物传感器模块的具体电路图；
图7为本实用新型JTAG下载电路模块的具体电路图；
图8为本实用新型USB下载电路模块的具体电路图；
图9为本实用新型存储模块的具体电路图；
图10为本实用新型WIFI模块的具体电路图；
图11为本实用新型电源模块的具体电路图；
图12为本实用新型液晶显示屏模块的具体电路图；
图13为本实用新型蜂鸣器模块的电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种多功能多场景的室内环境监测仪，主要包括PM2.5传感器模块1、甲醛传感器模块2、VOC传感器模块3、温湿度传感器模块4、硫化物传感器模块5、下载电路模块6、存储模块7、WIFI模块8、主模块9（主控制器）、电源模块10、液晶显示屏模块11、蜂鸣器模块12、静音风扇模块13；
主模块9为32位ARM处理器，其型号为STM32F103ZET6，内部自带多个12位模数转换器，将PM2.5传感器、硫化物传感器、甲醛传感器、VOC传感器的模拟信号转化成数字信号，并经过软件滤波、优化，计算出PM2.5、甲醛、硫化物以及VOC的实时浓度。温湿度模块自带AD与处理模块，直接把数据发送给主控制器。
其中，PM2.5传感器模块1，用于实时监测空气中PM2.5浓度，并兼具火灾预警功能。PM2.5传感器模块1即为PM2.5传感器，PM2.5传感器的型号为GP2Y1010AU0F，PM2.5传感器模块1的具体电路图如图2所示。
甲醛传感器模块2，用于实时监测空气中甲醛浓度，甲醛传感器模块2即为甲醛传感器，甲醛传感器的型号为MS1100，甲醛传感器模块2的具体电路图如图3所示.
VOC传感器模块3，用于实时监测空气中挥发性有机化合物浓度，并具有酒精浓度以及燃气浓度检测功能，能够用于酒驾测试以及燃气泄漏检测功能。VOC传感器模块3型号为QS-01 VOC传感器模块，VOC传感器模块3的具体电路图如图4所示。
温湿度传感器模块4，用于实时监测周围环境的温度、湿度，温湿度传感器模块4的型号为DHT11温度传感器，温湿度传感器模块4的具体电路图如图5所示。
硫化物传感器模块5，用于检测空气中的硫化物浓度，硫化物传感器模块5的型号为MQ135, 硫化物传感器模块5的具体电路图如图6所示。
下载电路模块6，用于烧录代码，有JTAG和SWD两种下载，JTAG下载电路模块6如图7所示。USB接口兼具通信或者下载功能，其电路如图8所示。
存储模块7，主要用于检测数据的存储，存储模块7型号为EEPROM 存储模块，存储模块7的具体电路图如图9所示。
WIFI模块8，用于与手机APP通讯，实时发送数据到手机上，WIFI模块采用AP模式，TCP服务器的方式，只要手机开启WIFI连接到WIFI模块即可通过APP获取数据，WIFI模块8的具体电路图如图10所示。
电源模块10，用于给各个模块供电，还提供USB供电，后备纽扣电池供电，电源模块10的型号为MP2359，电源模块10的具体电路图如图11所示。
液晶显示屏模块11，用于显示PM25浓度、甲醛浓度、VOC浓度、温湿度、时间与日期、空气质量等级。液晶显示屏为2.8寸TFT屏幕，其驱动器型号为ILI9341，液晶显示屏模块11的具体电路图如图12所示。
蜂鸣器模块12，当PM25浓度、甲醛浓度、VOC浓度有一项超标时，发出报警声，并且当酒精浓度超标与煤气泄漏也会发出报警声，蜂鸣器模块12的型号为蜂鸣器MLT-2270，蜂鸣器模块12的电路图如图13所示。
静音风扇模块13，静音风扇模块13即为静音风扇，促进空气流动，一方面可以使得传感器读数更加稳定准确，另一方面可以促使传感器时反应更加迅速。
该环境监测仪不仅可以检测PM2.5的浓度，还可以检测甲醛、VOC、硫化物、温湿度等数据，让用户全面了解周围环境的实时情况，而且当厨房、工厂有煤气泄漏时，能引发蜂鸣器报警，提醒人们及时采取措施，是一个多功能、实用性强的设备。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种多功能多场景的室内环境监测仪，其特征在于，包括主模块，分别与主模块连接的PM2.5传感器模块、甲醛传感器模块、VOC传感器模块、温湿度传感器模块、硫化物传感器模块、下载电路模块、存储模块、WIFI模块、电源模块、液晶显示屏模块、蜂鸣器模块、静音风扇模块，其中，电源模块连接静音风扇模块；
所述的主模块为高性能32位ARM处理器，型号为STM32F103ZET6，该处理器内部自带12位模数转换器，运用DMA请求的方式处理AD数据，加快数据的读取速度；
所述PM2.5模块用于检测细颗粒物、粉尘或烟雾，甲醛模块用于检测甲醛，VOC模块用于检测挥发性有机化合物，VOC模块兼具有检测燃气和酒精的功能，硫化物模块用于检测硫化物，温湿度模块用于检测温度和湿度；
当PM2.5或VOC达到一定浓度，主模块控制WIFI模块向用户手机发送预警提示，同时控制蜂鸣器模块报警。
2.根据权利要求1所述的一种多功能多场景的室内环境监测仪，其特征在于，主模块通过WIFI模块将传感器采集到的PM2.5、甲醛、VOC、硫化物、温湿度数据实时传送到手机，用户通过手机方便查询室内空气质量数据。
3.根据权利要求1所述的一种多功能多场景的室内环境监测仪，其特征在于，所述液晶显示屏模块实时显示PM2.5、甲醛、VOC、温湿度、硫化物的实时值以及空气质量等级，并显示日期与时间。
4.根据权利要求1所述的一种多功能多场景的室内环境监测仪，其特征在于，所述静音风扇模块促进空气流动，使得传感器读数更加稳定准确，促使传感器反应更加迅速。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920904769.4U CN211505378U (zh) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | 一种多功能多场景的室内环境监测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN (1) | CN211505378U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114323139A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 东北农业大学 | 一种智能化生产养殖环境数据监测系统 |
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2019
- 2019-06-17 CN CN201920904769.4U patent/CN211505378U/zh not_active Expired - Fee Related
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